Home Biotecnologie Un inchiostro per stampanti 3D derivato dai batteri per produrre materiali funzionali

Un inchiostro per stampanti 3D derivato dai batteri per produrre materiali funzionali

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Low-temperature electron micrograph of a cluster of E. coli bacteria, magnified 10,000 times. Each individual bacterium is oblong shaped. Photo by Eric Erbe, digital colorization by Christopher Pooley, both of USDA, ARS, EMU.

Un inchiostro microbico, che può essere utilizzato per stampare materiali 3D con attributi funzionali e programmabili, è descritto in uno studio proof-of-concept pubblicato recentemente sulla rivista Nature Communications. Lo studio dimostra i potenziali usi di questa tecnologia innovativa, compreso la rimozione della sostanza chimica tossica Bisfenolo A (BPA) quando è presente nell’ambiente.

La creazione di un inchiostro stampabile ottenuto direttamente dai microbi, senza l’aggiunta di altri polimeri o additivi, apre nuove possibilità per la produzione in ambienti in cui i materiali convenzionali potrebbero non essere disponibili. Consente inoltre lo sviluppo di materiali in grado di percepire e rispondere all’ambiente che li circonda.

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Essere in grado di stampare in 3D questi materiali potrebbe consentire la personalizzazione e l’adattamento ad applicazioni specifiche. Gli inchiostri microbici, che sono composti da cellule viventi, sono un potenziale mezzo per raggiungere questo obiettivo, tuttavia, devono combinare le proprietà del materiale voluto con la vitalità cellulare.

Materiali funzionali per la biotecnologia e l’uso biomedico

In questo nuovo studio Neel Joshi e colleghi presentano un inchiostro microbico avanzato prodotto dal battere Escherichia coli, che è stato geneticamente modificato per produrre nanofibre. Queste fibre possono essere concentrate e stampate in strutture 3D.

Gli autori hanno quindi combinato l’inchiostro con altri microbi geneticamente progettati per svolgere compiti specifici e hanno scoperto che l’idrogel prodotto ha acquisito specifiche funzionalità.

Usando l’idrogel, gli autori sono stati in grado di produrre un materiale che secerneva il farmaco antitumorale azurina in risposta a uno stimolo chimico e sono stati anche in grado di progettare un materiale che sequestrasse il BPA chimico tossico, quando era presente nell’ambiente.

I risultati dimostrano il potenziale di questa tecnologia per stampare materiali funzionali per la biotecnologia e l’uso biomedico. Gli autori concludono che la loro ricerca potrebbe avere implicazioni per la costruzione di strutture nello spazio, ma sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare future personalizzazioni.

 

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